劉 為，紀(jì)子超

（中國電子科技集團(tuán)公司第七研究所，廣東 廣州510310）

0 引 言

移動通信系統(tǒng)的小區(qū)間切換是指移動終端在無線接入網(wǎng)的控制下完成從源小區(qū)到目標(biāo)小區(qū)的無線鏈路連接的遷移，是保證無縫的移動通信服務(wù)的基本技術(shù)手段。網(wǎng)絡(luò)側(cè)的基站 （特別是源基站）從移動終端側(cè)獲取無線測量結(jié)果報告，是觸發(fā)切換以及切換設(shè)置優(yōu)化的必要條件。通過獲取無線測量結(jié)果報告，網(wǎng)絡(luò)側(cè)的基站能夠及時獲悉移動終端的無線鏈路情況已符合切換條件，反之則可以避免不必要的切換，從而降低移動終端側(cè)無線連接失敗的概率 （radio link failure，RLF）。

本文設(shè)計了一種移動通信系統(tǒng)中多小區(qū)間協(xié)作測量及切換設(shè)置優(yōu)化的方法，能夠提高判斷切換問題場景及基站間協(xié)商移動參數(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性，從而提高無線通信系統(tǒng)對移動功能支持的穩(wěn)定性［1］。

1 問題切換場景

由于無線傳播環(huán)境的復(fù)雜性，小區(qū)間重疊區(qū)域的無線鏈路覆蓋情況必然存在時變的差異性。這些復(fù)雜的覆蓋場景可能會導(dǎo)致移動通信系統(tǒng)的切換行為產(chǎn)生異常，如乒乓切換 （ping－pong handover）、切換失敗 （handover failure），甚至RLF等問題。文獻(xiàn) ［2］定義了3種問題切換場景：①過早切換 （too early handover）；②過晚切換 （too late handover）；③錯誤小區(qū)切換 （handover to wrong cell）。

在這3種問題切換場景下，移動終端會檢測到RLF，并在其后建立與基站的連接時，上報與無線連接失敗相關(guān)的無線鏈路測量結(jié)果，使得網(wǎng)絡(luò)則能夠檢測出當(dāng)前無線連接失敗是否由于前述3種問題造成。隨后，相關(guān)的基站可以通過基站間協(xié)商機(jī)制對有關(guān)切換參數(shù)進(jìn)行協(xié)商并優(yōu)化，最終消除上述3種問題切換場景。但是，文獻(xiàn) ［2］并沒有考慮其他一些場景，例如盡管切換取得了成功，但是這些切換可能并不是必要的。如果能夠避免不必要的切換，則可在為移動終端提供同等質(zhì)量的服務(wù)的同時，減少網(wǎng)絡(luò)資源的消耗，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)整體性能和容量的提升。

文獻(xiàn) ［3］提出了1種 “快速切換” （rapid handover）的問題切換場景，如圖1所示。在此場景中，3個相鄰小區(qū)存在著重疊覆蓋區(qū)域。當(dāng)移動終端沿著一定的軌跡高速移動時，在小區(qū)B的駐留時間很短，因此將產(chǎn)生小區(qū)A到小區(qū)B、小區(qū)B到小區(qū)C的快速連續(xù)切換。當(dāng)移動終端位于2次切換之間的區(qū)域時，在特定條件下，實際無線傳播環(huán)境可能允許移動終端同時接收到小區(qū)A和小區(qū)C的無線信號并建立雙向連接。這種情況下，上述快速連續(xù)切換是不必要的，也是應(yīng)該避免的。文獻(xiàn) ［3］提出了由小區(qū)B檢測此“快速切換”問題，并通知第1次切換的源小區(qū)A；隨后，源小區(qū)A可以選擇和第2次切換的目標(biāo)小區(qū)C進(jìn)行移動參數(shù)設(shè)置的協(xié)商，設(shè)法消除 “快速切換”。然而并未考慮到，當(dāng)?shù)?次切換的源小區(qū)A和第2次切換的目標(biāo)小區(qū)C沒有足夠的信息，即無法獲知移動終端位于2次切換之間重疊區(qū)域中的無線鏈路狀況時，就無法正確判斷是否可以避免“快速切換”及協(xié)商相應(yīng)的移動參數(shù)設(shè)置。

圖1 文獻(xiàn) ［3］給出的3個小區(qū)間的 “快速切換”問題場景

在文獻(xiàn) ［4］中也討論了一種類似的 “快速切換”場景，即當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的相鄰小區(qū)覆蓋區(qū)域相互交錯，從而形成所謂 “越區(qū)覆蓋”的場景時，可能會形成 “覆蓋孤島”（coverage island）。當(dāng)移動終端沿著一定的軌跡移動并經(jīng)過此 “孤島”時，就可能產(chǎn)生 “快速切換”，如圖2所示。

圖2 文獻(xiàn) ［4］給出的 “覆蓋孤島”問題場景示例

文獻(xiàn) ［4］給出了一種方法，使得發(fā)起 “快速切換”的源小區(qū)A能夠在得知問題產(chǎn)生后，可在切換發(fā)生前要求移動終端在一定時間內(nèi)進(jìn)行周期性測量，并將此情況通知本次切換的目標(biāo)小區(qū)B；即使再次發(fā)生切換，如移動終端從小區(qū)B移動到小區(qū)C，則由小區(qū)B通知小區(qū)C相關(guān)信息，以此保證上述周期性測量配置仍可保持直至指定的定時器超時。當(dāng)測量完成后，移動終端將測量結(jié)果上報給當(dāng)前服務(wù)小區(qū) （例如小區(qū)C），再由當(dāng)前服務(wù)小區(qū)根據(jù)此移動終端進(jìn)入該小區(qū)時的切換相關(guān)信息將測量結(jié)果返回給移動終端之前的服務(wù)小區(qū) （例如小區(qū)B）。如此類推，最終測量結(jié)果將返還給此周期性測量的發(fā)起方源小區(qū)A。該源小區(qū)A通過分析測量結(jié)果，可以做出有關(guān) “快速切換”的正確判斷并與小區(qū)B或C進(jìn)行移動參數(shù)設(shè)置的協(xié)商。該方法的缺點在于：①除發(fā)起測量指令的小區(qū)外，其它后續(xù)相關(guān)小區(qū)不能對已經(jīng)配置的周期性測量進(jìn)行修改或停止的操作，這嚴(yán)重限制了其它小區(qū)對移動終端無線連接的管理；②由于此周期性測量的時間和位置跨度大，需各個相關(guān)小區(qū)延長對已經(jīng)從自己覆蓋范圍切換出去的移動終端相關(guān)配置信息的存儲時間，從而增加了資源的占用和處理負(fù)荷；③移動終端需要更多的資源來記錄此周期性測量的配置信息和測量結(jié)果；④移動終端可能在此周期性測量的時間內(nèi)發(fā)生RLF，導(dǎo)致相應(yīng)的測量和上報操作無法完成。

2 小區(qū)間協(xié)作測量及切換設(shè)置優(yōu)化方法

2.1 優(yōu)化方法策略

要求網(wǎng)絡(luò)側(cè)的多個小區(qū)協(xié)同控制移動終端完成在其指定小區(qū)覆蓋區(qū)域的無線鏈路測量，而此區(qū)域是多個小區(qū)試圖進(jìn)行小區(qū)間切換優(yōu)化的目標(biāo)區(qū)域。小區(qū)間協(xié)作測量機(jī)制，使得發(fā)起測量的源小區(qū)能夠從其它小區(qū)獲取移動終端的測量結(jié)果，幫助源小區(qū)檢測切換的必要性和移動參數(shù)設(shè)置的合理性。若源小區(qū)發(fā)現(xiàn)協(xié)作小區(qū)間存在不必要的切換或移動參數(shù)設(shè)置不合理，能夠?qū)⒋诵畔⑼ㄖ獏f(xié)作小區(qū)，由此觸發(fā)移動參數(shù)設(shè)置優(yōu)化的過程。最終，多個協(xié)作小區(qū)能夠修改參數(shù)，避免不合理的切換，從而達(dá)到網(wǎng)絡(luò)的整體移動功能得到優(yōu)化，實現(xiàn)移動通信系統(tǒng)性能和容量的提升。

可由發(fā)起測量小區(qū)在切換過程中通知協(xié)作小區(qū)有關(guān)移動終端測量任務(wù)的信息，也可以由移動終端在切換到協(xié)作小區(qū)后，主動通知協(xié)作小區(qū)有關(guān)測量任務(wù)的信息。上述2種實現(xiàn)途徑所能達(dá)到的效果相同。

2.2 實現(xiàn)步驟

下面以連續(xù)2次切換為例 （實際網(wǎng)絡(luò)中可有連續(xù)多次切換的場景）說明主要實現(xiàn)步驟，如圖3所示。

（1）小區(qū)設(shè)置用于判斷移動終端正常駐留時間下限的若干定時器，分別對應(yīng)于不同的移動速度范圍。定時器的分類和取值與當(dāng)前小區(qū)的覆蓋半徑Radiuscell以及移動終端移動速度UEspeed所采用的分類方法有關(guān)。

例如，在LTE系統(tǒng)中，UEspeed分為3類：低速移動、中速移動和高速移動［5］。因此，可分別設(shè)置正常駐留時間下限定時器Tlow＿speed＿stayed對應(yīng)低速移動終端，Tmedium＿speed＿stayed對應(yīng)中等速度移動終端及 Thigh＿speed＿stayed對應(yīng)高速移動終端。

（2）為了實現(xiàn)對切換問題的檢測，小區(qū)應(yīng)對如下場景相關(guān)信息進(jìn)行記錄：當(dāng)小區(qū)檢測到某個其曾經(jīng)服務(wù)的移動終端先通過切換進(jìn)入到此小區(qū)所屬的范圍，短暫駐留后又切換至下一個小區(qū)。記錄的信息中至少應(yīng)包括移動終端的駐留時間Tue＿stayed、移動速度UEspeed、移動終端進(jìn)入本小區(qū)前的源服務(wù)小區(qū)的切換歷史信息、移動終端切換的目標(biāo)小區(qū)等。

如小區(qū)檢測到發(fā)生連續(xù)快速切換的移動終端，將利用錄得的移動終端移動速度UEspeed信息進(jìn)行場景分析。例如，比較移動終端在小區(qū)內(nèi)駐留時間Tue＿stayed和移動速度類型所對應(yīng)的移動終端正常駐留時間下限定時器的設(shè)定值，如果前者小于后者，則可判斷此切換過程中涉及的相鄰小區(qū)間發(fā)生了連續(xù)快速切換事件，而且可確定當(dāng)前小區(qū)是連續(xù)快速切換過程中的中間小區(qū)。

（3）此后，在發(fā)生快速切換的相鄰小區(qū)再次作為切換源小區(qū)向其發(fā)出切換準(zhǔn)備請求消息時，此中間小區(qū)可在返回的切換請求應(yīng)答消息中，提供針對移動終端的測量配置信息。測量可以是周期性測量，也可以是基于事件觸發(fā)的周期性測量等。

測量配置信息中，主要包括如下內(nèi)容：

測量對象：主要指給定頻段的相鄰小區(qū)，記為cell－List。中間小區(qū)應(yīng)要求移動終端至少對連續(xù)快速切換過程相關(guān)的數(shù)個小區(qū)進(jìn)行測量。

觸發(fā)條件：可以針對某一個測量對象的測量結(jié)果設(shè)置閾值，以使移動終端在條件滿足時可啟動此測量，用于基于事件觸發(fā)的周期性測量過程。以LTE系統(tǒng)為例，其規(guī)范定義的同系統(tǒng)A1－A5、異系統(tǒng)B1－B2事件，可作為觸發(fā)測量的條件。該測量參數(shù)可設(shè)為可選項，當(dāng)未配置觸發(fā)條件則表示移動終端應(yīng)立即啟動測量任務(wù)。

測量結(jié)果：配置移動終端的測量結(jié)果類型，記為meas－Result。以LTE系統(tǒng)為例，可包括參考信號接收功率 （reference signal receiving power，RSRP）和參考信號接收質(zhì)量（reference signal receiving quality，RSRQ）。

測量周期：配置移動終端進(jìn)行周期性測量的時間間隔，記為measPeriod。

測量持續(xù)時間：配置移動終端進(jìn)行周期性測量的總時間長度，記為measDuration?；虿捎脺y量總次數(shù)的方式表達(dá)，記為measAmount。

測量結(jié)果延遲上報間隔：配置移動終端延遲上報測量結(jié)果的時間間隔，記為Tdelay。移動終端需要存儲測量結(jié)果直到此時間間隔到達(dá)才上報該結(jié)果。由于測量結(jié)果上報需要一定的時間開銷，因此該設(shè)置適用于當(dāng)切換時間緊急、小區(qū)可能沒有足夠的時間獲取移動終端的上報消息的場景。該測量參數(shù)可設(shè)為可選項。如果無此項配置，則移動終端按照測量周期正常上報測量結(jié)果，不會產(chǎn)生Tdelay超時事件。

速度因子：移動終端可以根據(jù)自身的移動速度，利用速度因子對測量周期、測量持續(xù)時間和測量結(jié)果延遲上報間隔進(jìn)行處理 （例如相乘加權(quán)），并取結(jié)果作為測量配置，記為S。速度因子與移動終端移動速度的UEspeed分類方法相對應(yīng)。以LTE系統(tǒng)為例，可設(shè)置速度因子Smedium和Shigh，分別對應(yīng)中速和高速移動類別，低速移動則可對應(yīng)常數(shù)1。

根據(jù)當(dāng)前小區(qū)的覆蓋范圍 （小區(qū)半徑）、終端的移動速度和移動終端正常最小駐留時間等信息，可以對測量周期、測量持續(xù)時間 （或測量總次數(shù)）和測量結(jié)果延遲上報間隔進(jìn)行優(yōu)化?？稍O(shè)置測量周期的長度來保證移動終端的測量結(jié)果足夠多，使得通過統(tǒng)計方法分析無線鏈路信號的覆蓋情況成為可能；可設(shè)置測量持續(xù)時間較連續(xù)2次快速切換的時間間隔更長，以使得移動終端所做的測量能夠完整體現(xiàn)移動終端2次切換間運動軌跡上的無線鏈路信號變化情況。

（4）切換源小區(qū)在向移動終端發(fā)送的切換命令中將攜帶上述測量配置信息。移動終端接收到測量配置信息后，完成相應(yīng)的處理過程，其中包括選定適用的速度因子并對應(yīng)地調(diào)整測量周期、測量持續(xù)時間和測量結(jié)果延遲上報間隔。然后，移動終端執(zhí)行切換命令，連接到中間小區(qū)。此時中間小區(qū)成為移動終端的當(dāng)前服務(wù)小區(qū)。與此同時，移動終端啟動中間小區(qū)所配置的測量動作。

（5）當(dāng)移動終端駐留中間小區(qū)期間，中間小區(qū)可對前述切換發(fā)生之前所進(jìn)行的測量配置做出如下調(diào)整：增加或刪除測量對象；調(diào)整測量配置中的其它內(nèi)容；在測量結(jié)果延遲上報間隔Tdelay未超時之前停止該測量。

以LTE系統(tǒng)中的測量配置調(diào)整為例，可以通過小區(qū)與移動終端間的無線鏈路資源重配置信令過程完成。

（6）根據(jù)移動終端駐留中間小區(qū)期間是否發(fā)生測量結(jié)果延遲上報間隔Tdelay超時的事件，分為以下2種情況：

1）發(fā)生了Tdelay超時事件，按以下步驟執(zhí)行：①移動終端停止測量。實現(xiàn)方法可以是移動終端主動通知當(dāng)前服務(wù)小區(qū)該測量已經(jīng)完成，其所存儲的測量結(jié)果有待上報；或中間小區(qū)通過內(nèi)部所記錄的配置信息，發(fā)現(xiàn)此移動終端測量結(jié)果延遲上報間隔Tdelay超時，表示測量已經(jīng)完成，可要求移動終端上報測量結(jié)果。2種實現(xiàn)途徑的效果相同。移動終端通過測量報告消息來完成測量結(jié)果measResult上報，其中可包括移動終端所選定的速度因子的值，以便于小區(qū)更準(zhǔn)確地分析；②接收到移動終端上報的測量結(jié)果后，中間小區(qū)分析此移動終端在其移動軌跡上部分或全部連續(xù)快速切換相關(guān)小區(qū)的小區(qū)間重疊區(qū)域無線信號的測量信息。如果中間小區(qū)分析上述數(shù)據(jù)后認(rèn)為，即使不發(fā)生切換也可保證移動終端保持與這些小區(qū)的無線連接，則可判定中間小區(qū)與相關(guān)小區(qū)間的切換參數(shù)設(shè)置存在問題，導(dǎo)致了不必要的 “快速切換”發(fā)生。相應(yīng)地，中間小區(qū)將評估移動參數(shù)設(shè)置的優(yōu)化范圍；③中間小區(qū)通過切換報告消息通知相鄰小區(qū) “快速切換”問題存在，并可提供測量結(jié)果以便相鄰小區(qū)分析。隨后，小區(qū)間可以啟動移動設(shè)置更新過程，分別協(xié)商移動參數(shù)設(shè)置并完成優(yōu)化工作，消除“快速切換”問題。

2）未發(fā)生Tdelay超時事件，按以下步驟執(zhí)行：①在測量結(jié)果延遲上報間隔Tdelay未超時之前，中間小區(qū)可能需要將前述移動終端切換到目標(biāo)小區(qū)，則向目標(biāo)小區(qū)發(fā)出切換準(zhǔn)備請求。隨后，中間小區(qū)接收到目標(biāo)小區(qū)返回切換請求應(yīng)答消息后，向移動終端發(fā)出切換命令。移動終端執(zhí)行切換連接至目標(biāo)小區(qū)，并在完成切換時停止源小區(qū)，即中間小區(qū)所配置的測量動作。此時，目標(biāo)小區(qū)成為移動終端的當(dāng)前服務(wù)小區(qū)。對目標(biāo)小區(qū)而言，有以下2種可能的途徑獲取移動終端未上報測量結(jié)果的信息：途徑1：中間小區(qū)在切換準(zhǔn)備請求命令中，告知目標(biāo)小區(qū)此移動終端尚有未上報的測量結(jié)果；途徑2：移動終端在完成切換后，通過切換完成消息通知目標(biāo)小區(qū)尚有未上報的測量結(jié)果；②目標(biāo)小區(qū)得知移動終端尚有未上報的測量結(jié)果，則在移動終端完成切換后，作為該終端的新的服務(wù)小區(qū)，通過終端信息查詢信令過程要求移動終端上報測量結(jié)果：新的服務(wù)小區(qū)向移動終端發(fā)送終端信息查詢請求消息，要求終端上報測量結(jié)果；移動終端發(fā)送終端信息應(yīng)答消息，其中包含了測量結(jié)果。測量結(jié)果應(yīng)包含移動終端所選定的速度因子的值，以便小區(qū)更準(zhǔn)確地進(jìn)行分析；③目標(biāo)小區(qū)獲得測量結(jié)果后，向該移動終端之前所在的源小區(qū) （即中間小區(qū)）發(fā)送切換報告消息，指明類型為此前述移動終端的未上報測量結(jié)果，并捎帶測量結(jié)果；④中間小區(qū)接收到切換報告，并提取出測量結(jié)果后，分析連續(xù)快速切換相關(guān)小區(qū)在小區(qū)間重疊區(qū)域的無線信號質(zhì)量。如果中間小區(qū)判斷，即使不發(fā)生切換仍可以保證移動終端保持與這些小區(qū)的無線連接，則可判定 “快速切換”問題存在，并評估移動參數(shù)設(shè)置的優(yōu)化范圍。中間小區(qū)向第一次切換的源小區(qū)發(fā)送切換報告消息，告知有 “快速切換”問題發(fā)生，并可攜帶測量結(jié)果供其分析評估有關(guān)的無線鏈路情況；⑤第一次切換的源小區(qū) （小區(qū)A）或第一次切換的目標(biāo)小區(qū) （小區(qū)B）均可啟動移動參數(shù)設(shè)置更新過程，在所涉及的3個小區(qū)間兩兩協(xié)商移動參數(shù)設(shè)置并完成優(yōu)化工作，消除 “快速切換”問題。至此，分支二的步驟執(zhí)行完畢。小區(qū)可進(jìn)入新一輪的切換問題檢測過程。

（7）至此，本次切換問題檢測過程執(zhí)行完畢。小區(qū)可進(jìn)入新一輪過程。

小區(qū)間移動參數(shù)設(shè)置的協(xié)商可以針對不同的終端移動速度分類，區(qū)分地應(yīng)用不同的優(yōu)化參數(shù)。

2.3 適用范圍

除了連續(xù)2次快速切換以外，實際網(wǎng)絡(luò)中還可能出現(xiàn)以下2種情況：同1個移動終端在多個小區(qū)之間連續(xù)多次（多于2次）快速切換；多個移動終端在2個或2個以上的小區(qū)之間同時發(fā)生連續(xù)2次切換。

本方法對上述2種情況仍適用。例如，同一個移動終端連續(xù)多次 （多于2次）的快速切換可按每連續(xù)2次快速切換作為一個基本處理單元在時域上進(jìn)行分解。當(dāng)多個移動終端在2個或2個以上的小區(qū)之間同時發(fā)生連續(xù)2次切換時，為每個移動終端提供切換服務(wù)的相關(guān)小區(qū)的協(xié)作測量及切換設(shè)置優(yōu)化過程，均為獨立的、可并行進(jìn)行的過程。在此情況下，雖然宏觀上參與切換協(xié)作的小區(qū)數(shù)隨之相應(yīng)增加，但因各個協(xié)作處理過程在不同的小區(qū)配對中完成，故不會導(dǎo)致單個小區(qū)本身處理復(fù)雜度的大幅增加。

本方法并不限定多小區(qū)間協(xié)作測量或切換設(shè)置優(yōu)化過程的次數(shù)。同時，也并不限定負(fù)責(zé)執(zhí)行測量的移動終端的數(shù)量，小區(qū)可以指定一個或多個移動終端執(zhí)行協(xié)作測量任務(wù)。

本方法也不限定協(xié)作小區(qū)是否分屬于不同的基站。當(dāng)需要進(jìn)行通信的協(xié)作小區(qū)屬于同一個基站時，則前述所提到的交互消息將以基站內(nèi)部信令的方式進(jìn)行傳遞，但其中攜帶的信息內(nèi)容與本文所描述的一致。

本方法也可以適用于雙小區(qū)間發(fā)生連續(xù)快速切換的情形，即第一次切換源小區(qū)和第2次切換目標(biāo)小區(qū)是同一個小區(qū)。此場景在下一代無線網(wǎng)絡(luò)，特別是異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)的實際部署中會較為常見。以LTE系統(tǒng)為例，如圖4所示，當(dāng)一個微微小區(qū) （Pico cell）位于一個宏小區(qū)的覆蓋范圍內(nèi)，則移動終端沿圖中所示的方向高速移動時，將可能導(dǎo)致從宏小區(qū)至微微小區(qū)、再到宏小區(qū)的2次 “快速切換”。采用本文的方法優(yōu)化后，可避免這2次 “快速切換”。

3 具體實施方式

通用的移動通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括核心網(wǎng)、無線接入網(wǎng)和移動終端3個組成部分?；究梢钥刂贫鄠€小區(qū)，相鄰小區(qū)的覆蓋范圍通常存在一定的重疊區(qū)域。相鄰小區(qū)可以是相同無線接入技術(shù)的同頻小區(qū)，也可以是異頻小區(qū)，還可以是不同接入技術(shù)的小區(qū)?；灸軌蚩刂埔苿咏K端在屬于相同或不同基站的小區(qū)間進(jìn)行切換；移動終端能夠在小區(qū)覆蓋范圍內(nèi)或在相鄰小區(qū)重疊區(qū)域內(nèi)與一個或多個基站通信，并且對小區(qū)下行信號進(jìn)行信號接收功率或質(zhì)量的測量。

下面以LTE系統(tǒng)為例，說明本方法的一個具體實施例。

LTE系統(tǒng)的無線接入網(wǎng)由基站及基站控制的小區(qū)組成，基站之間可通過X2接口或S1接口進(jìn)行消息交互，如圖5所示［5］。圖6給出了1個切換的典型場景，其中小區(qū)A、小區(qū)B和小區(qū)C是相鄰小區(qū)，分別屬于不同的基站。移動終端X的移動軌跡如圖5中直線箭頭方向所示，并會在小區(qū)覆蓋范圍交界處發(fā)生切換，即圖中 “＊”所標(biāo)示出的位置A和位置B。

以下是本實施例的處理過程，如圖7所示。

（1）小區(qū)A根據(jù)現(xiàn)有的切換參數(shù)配置以及移動終端X的無線連接情況，做出切換決策，準(zhǔn)備將終端X切換到小區(qū)B；

（2）小區(qū)A向小區(qū)B發(fā)出切換準(zhǔn)備請求消息；

（3）小區(qū)B接受小區(qū)A的切換準(zhǔn)備請求，并且選擇對移動終端X進(jìn)行測量配置。假設(shè)此測量為周期性測量，其參數(shù)設(shè)置如下：

測量對象：相鄰小區(qū)列表cellList，包括小區(qū)A、小區(qū)B和小區(qū)C；

觸發(fā)條件：無 （即要求移動終端立刻觸發(fā)測量任務(wù)）；

測量結(jié)果：測量結(jié)果measResult類型配置為參考信號接收強(qiáng)度 （RSRP）；

測量周期：周期性測量時間間隔measPeriod取值為1秒 （1s）；

測量持續(xù)時間：總測量時間長度measDuration取值為30s；

測量結(jié)果延遲上報間隔：延遲上報時間間隔Tdelay取值為30s；

速度因子：速度因子Smedium取值為0.5，Shigh取值為0.25；

（4）小區(qū)B向小區(qū)A返回切換請求應(yīng)答消息，其中包括對移動終端X的測量配置信息；

（5）小區(qū)A從接收的切換準(zhǔn)備應(yīng)答消息中提取出小區(qū)B對移動終端X的測量配置信息，并通過切換命令消息發(fā)送給移動終端X；

（6）移動終端X接收到測量配置信息后，根據(jù)自身移動速度，選擇速度因子為Smedium，并對測量周期、測量持續(xù)時間和測量結(jié)果延遲上報間隔調(diào)整如下：

調(diào)整后取值＝小區(qū)B配置值＊速度因子Smedium

移動終端X調(diào)整無線端口，連接到切換目標(biāo)小區(qū)B。

（7）假設(shè)切換成功，移動終端X通過切換完成應(yīng)答消息告知小區(qū)B切換完成，同時啟動所配置的周期性測量；

（8）小區(qū)B在20s后，根據(jù)現(xiàn)有的切換參數(shù)配置，發(fā)現(xiàn)需要將移動終端X切換到小區(qū)C。小區(qū)B做出切換決策；

（9）小區(qū)B向小區(qū)C發(fā)出切換準(zhǔn)備請求消息，告知目標(biāo)小區(qū)此移動終端尚有未上報的測量結(jié)果 （即前述步驟（6）中2）①的途徑1）；

（10）小區(qū)C向小區(qū)B返回切換請求應(yīng)答消息，表示可以進(jìn)行切換；

（11）小區(qū)B向移動終端X發(fā)出切換命令消息，移動終端X調(diào)整無線端口，連接到切換目標(biāo)小區(qū)C；

（12）假設(shè)切換成功，移動終端X通過切換完成應(yīng)答消息告知小區(qū)C切換完成，同時移動終端X停止小區(qū)B所配置的測量任務(wù)；

（13）小區(qū)C向移動終端X發(fā)送終端信息查詢請求（UE information request）消息，指明終端上報測量結(jié)果；

（14）移動終端X回應(yīng)終端信息應(yīng)答 （UE information response）消息，其中攜帶包括速度因子Smedium在內(nèi)的測量結(jié)果；

（15）小區(qū)C獲得測量結(jié)果后，向小區(qū)B發(fā)送切換報告（handover report）消息，指明類型為移動終端X的未上報測量結(jié)果，并攜帶該測量結(jié)果；

（16）小區(qū)B收到切換報告并提取出測量結(jié)果后，可以分析移動終端X從位置A到位置B的運動軌跡上，小區(qū)A、小區(qū)B和小區(qū)C下行無線參考信號接收功率RSRP的變化情況。假設(shè)小區(qū)B認(rèn)為即使不發(fā)生切換仍可以保證移動終端X保持與這些小區(qū)的無線連接，則判定 “快速切換”問題存在，并進(jìn)一步評估移動參數(shù)設(shè)置的優(yōu)化范圍；

（17）小區(qū)B向小區(qū)A發(fā)送切換報告 （handover report），告知有 “快速切換”問題發(fā)生，并攜帶測量結(jié)果供其分析評估有關(guān)無線鏈路情況；

（18）小區(qū)A和小區(qū)B均發(fā)起移動參數(shù)設(shè)置修改（mobility setting change）過程［6］。小區(qū)B同小區(qū)A和小區(qū)C協(xié)商，調(diào)高切換門限值，例如3dB；而小區(qū)A和小區(qū)C則協(xié)商調(diào)低切換門限值，例如3dB。移動參數(shù)設(shè)置修改過程可進(jìn)行多次，最終消除小區(qū)A和小區(qū)B之間、以及小區(qū)B和小區(qū)C之間的不必要的切換。優(yōu)化前后的對比如圖8所示。

4 優(yōu)化方法特點和優(yōu)勢

綜上所述，小區(qū)間協(xié)作測量及切換設(shè)置優(yōu)化具有以下基本特點和優(yōu)勢：

（1）通過為小區(qū)設(shè)置用于判斷移動終端正常駐留時間下限的定時器，并分別對應(yīng)不同移動速度范圍，提高了切換問題檢測的準(zhǔn)確性；

（2）通過小區(qū)間的協(xié)作，切換源小區(qū)能夠從切換目標(biāo)小區(qū)獲取移動終端測量結(jié)果。該測量結(jié)果能夠反映移動終端從進(jìn)入到離開中間小區(qū)的過程中，移動軌跡上的無線信號情況。這可避免因沒有足夠的無線鏈路測量信息 （即移動終端位于2次切換之間的區(qū)域的無線鏈路情況），無法做出能否避免 “快速切換”的正確判斷以及相應(yīng)的移動參數(shù)設(shè)置協(xié)商。

（3）配置移動終端延遲上報測量結(jié)果的時間間隔，使得測量能夠適用于當(dāng)切換時間緊急，小區(qū)可能沒有足夠的時間獲取移動終端的上報消息的情況。

（4）移動終端可以根據(jù)自身移動速度，利用速度因子對測量周期、測量持續(xù)時間和測量結(jié)果延遲上報間隔進(jìn)行處理，使得自身可根據(jù)速度快慢情況自適應(yīng)地調(diào)整測量的頻率和總時長。例如：

當(dāng)移動終端移動速度為10m／s時，測量周期為1s，測量持續(xù)時間為30s，速度因子取值為1。則相鄰測量點間距為10m，總測量點數(shù)為30點，對應(yīng)總的移動距離為300m；

當(dāng)移動終端移動速度為20m／s時，選取速度因子值0.5，則

加權(quán)測量周期＝1×0.5＝1.5s；

加權(quán)測量持續(xù)時間＝30×0.5＝15s；

加權(quán)調(diào)整后，相鄰測量點間距仍保持為10m，總測量點數(shù)也保持為30點不變。這就保證了移動終端所做的測量能夠完整地、一致地體現(xiàn)移動終端2次切換之間運動軌跡上的無線鏈路信號變化情況；

（5）切換源小區(qū)對移動終端所進(jìn)行的測量配置，不會影響移動終端移動到其它小區(qū)后，其它小區(qū)所需進(jìn)行的后續(xù)測量配置，即不會限制其它小區(qū)對該移動終端無線連接的管理。

5 結(jié)束語

分析了切換失敗和 “快速切換”等典型問題切換場景，說明了已有無線鏈路測量方法在配置靈活度、作用范圍等方面的局限性。在此基礎(chǔ)上提出了一種小區(qū)間協(xié)作測量及切換設(shè)置優(yōu)化方法，網(wǎng)絡(luò)側(cè)基站可獲取移動終端切換到不同小區(qū)的移動軌跡上的無線測量結(jié)果。該方法可對應(yīng)不同移動速度范圍控制測量周期，還可應(yīng)用在發(fā)生多次切換的場景中，能夠有效提高判斷切換問題場景及基站間協(xié)商移動參數(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

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